地连墙施工方案.docx
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地连墙施工方案
地连墙施工方案
1.1.1施工工艺流程
采用抓斗纯抓成槽为主、旋挖钻机在局部钻进导孔为辅(并配冲击钻机施工卵石粒径大于20cm~30cm或坚硬岩石地层)。
整槽一次性下设钢筋笼(以及接头钢板、钢筋接驳器等预埋件)下设导管浇筑水下混凝土的施工工艺。
施工工艺流程见图5.4-1。
1.1.2导墙修建
放线后,用小型挖掘机沿连续墙轴线开挖宽度1.44m,深度1.5m的沟槽,不足的地方用人工修土,沟槽修好后,沟底用机械夯实,并浇筑5cm厚度混凝土垫层后,再进行钢筋绑扎,立模时要求导墙净间距为64cm。
浇筑后48h拆模,并每隔2m左右用圆木对撑防止导墙变形。
在导墙的施工全过程中,保持导墙沟内不积水。
导墙沟侧壁土作为导墙浇筑混凝土时的外侧土模,应防止导墙沟宽度超挖或吐壁坍塌。
导墙的墙址应插入未经扰动的原装土层中。
现浇导墙分段施工时,水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接。
必须满足导墙内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度在10mm以内。
导墙混凝土养护到70%的设计强度时,方可进行成槽作业,在此之前禁止起重机等重型机械靠近导墙。
1.1.3槽孔划分
连续墙施工分两期进行,先施工Ⅰ期槽段,再施工Ⅱ期槽段。
典型槽孔的长度划分:
Ⅰ期槽孔长度为5.6m,由3个孔构成,1#孔、3#孔为主孔,2#孔为副孔。
Ⅱ期槽孔长度为5.2m,由3孔构成,1#孔、3号孔为副孔,2#孔为主孔。
主孔抓斗或旋挖钻机钻孔,副孔由抓斗抓孔,在接头孔下设接头箱并安装止浆钢板。
典型槽孔划分见图5.4-2。
施工期间槽孔长度将根据生产性试验情况进行适当调整。
图5.4-1地下连续墙施工流程
1.1.4成槽设备
成槽设备选用液压抓斗以主,旋挖钻机配合施工导孔,并配备冲击钻机钻进漂石层及配合修孔。
本标段连续墙成槽面积为15946㎡,按总进度计划地下连续墙施工工期为96天,最大成槽强度按5800㎡/月。
地下连续墙工程总量15946m2,按槽孔划分,旋挖钻机施工量占11.1%为1770m2,抓斗施工量占88.9%为14176m2。
图5.4-2槽孔划分示意图
根据我公司施工经验和本工程将采用的施工方案,抓斗施工工效计划为1800m2/月,旋挖钻机工效计划为900m2/月。
工期-设备的匹配计算:
●抓斗的总台套数为:
(5800×88.9%)÷1800=2.86(台)
●旋挖钻机的总台套数为:
(5800×11.1%)÷900=0.72(台)
因此,本标段地下连续墙工程投入抓斗3台套,旋挖钻机1台套,另配置2台套CZ-8B冲击钻机。
1.1.5护壁泥浆
采用膨润土泥浆。
泥浆配比见表5.4-1,该配比经现场试验性使用后进行适当调整。
表5.4-1膨润土泥浆配合比(1m3浆液)
膨润土品名
材料用量(kg)
水
膨润土
CMC(M)
Na2CO3
其它外加剂
钙土(Ⅱ级)
1000
80
0.6
2.5
适量
新制泥浆经过膨化24h后方可使用。
要求对新拌制的泥浆每天做一次粘度、比重、含砂量测试;孔内泥浆在混凝土浇筑之前做粘度、比重、含砂量三项指标的测试。
在现场修建2个泥浆制浆站。
泥浆净化及回收:
被使用过的泥浆通过泥浆净化系统,将土颗粒和碎石块除去,然后把干净的泥浆重新送回到槽中。
经过净化处理的泥浆必须在使用前进行测试。
在成槽过程中,应在循环浆沟中取样,检测有关指标,如超出限值,必须进行处理。
如果膨润土泥浆经过处理后也不能达到适用要求,则应废弃。
在槽孔和储浆池周围设置排水沟,防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。
被混凝土置换出来的泥浆距混凝土面2m以内的泥浆,因污染较严重,应予以废弃。
1.1.6钻孔成槽
成槽质量标准不低于如下设计要求:
孔位偏差不大于3cm;孔斜率不大于4‰;
钻孔孔斜控制:
旋挖钻机钻进导孔时应对准孔位,调整好桅杆的垂直度;每钻进2m就检测一次孔斜情况,发现孔斜超标需及时纠正在地层变层部位;遇漂石部位时低压低速钻进,确保孔斜率满足要求。
抓斗及旋挖钻机在钻孔过程中,采用轻钻压低速抓槽或钻孔,以降低孔斜率。
钻孔成槽过程中,槽内泥浆液面应保持在不外溢的最高液面,暂停施工时,泥浆面不应低于导墙顶面30cm。
(1)单元槽段的挖槽顺序
用抓斗挖槽时,要使槽孔垂直,必须使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽,抓主孔时使抓斗两边的都齿都吃在实土中,抓副孔时使抓斗两边的都齿都在空隙中。
①一期槽成槽:
先用抓斗抓一端的主孔,再用旋挖钻机钻(在地层稳定时,可用抓斗抓)另一端的主孔,最后用抓斗抓取中间的副孔。
②二期槽成槽:
当一期槽浇筑时采用下设接头箱保护接头钢板时,拔出接头箱后,相邻二期槽的端孔留有30-40cm的空隙,故二期槽的端孔可作为副孔,中间孔作为主孔,先用旋挖钻机钻中间的主孔,主孔形成后,再用抓斗抓两端的副孔。
当一期槽采用下设砂带的方式保护接头钢板时,一期槽浇筑后,相邻二期槽的端孔无空隙,故二期槽的端孔可作为主孔,则将二期槽的端孔作为主孔,中间孔作为副孔,先用抓斗抓两端的主孔,最后用抓斗抓取中间的副孔。
③沿槽长方向套挖:
主孔和副孔都钻挖到设计深度后,再沿槽长方向套挖,把槽壁面的凹凸面修理平整,保证槽段横向有良好的直线性。
④挖除槽底沉渣:
用抓斗沿槽长方向套挖的同时,把抓斗下放到槽段设计槽底深度,挖除槽底沉渣。
(2)抓斗操作要求
抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆波动过大导致的下部塌孔。
抓斗挖土时使钢丝绳保持垂直张紧状态,以保证挖槽垂直度。
时刻关注抓斗自带的测斜仪器监测的垂直度,必要时采用重锤法或超声波法检测槽孔垂直度,以及时纠正垂直偏差。
漏浆的处理:
如遇少量漏浆,则采用加大泥浆粘度,投堵漏剂等处理,如遇大量漏浆,单孔采用回填粘土钻进处理,槽孔采用投锯末、水泥、稻草或高水速凝材料等进行堵漏处理,并用冲击钻挤实钻进,确保孔壁、槽壁安全。
塌孔的预防:
为预防塌孔导致附近保护建筑的损坏,必要时采取用重锤冲击挤密上部的人工杂填土层;减少槽孔长度;对上部地层进行适当的固结注浆等处理措施。
塌孔处理:
如果覆盖层局部级配不均或松散,造孔中可能出现塌孔。
发现有塌孔迹象,首先提起施工机具,根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理;如孔口塌孔,采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施,保证槽口的稳定。
如槽内塌孔严重,必要时可浇筑固化灰浆后重新造孔。
钻孔过程中,需要随时向孔内补充泥浆,使泥浆面距导向槽顶的高差在0.2~0.4m的范围。
1.1.7清孔
槽孔终孔后,报请监理工程师进行孔位、孔深及孔形全面检查验收,合格后进行清孔换浆。
清孔采用气举反循环法(见图5.4-3)。
用压缩空气吹出的泥浆,经ZX-200型泥浆净化机净化处理后返回槽孔,同时向槽内补充新鲜泥浆。
清孔方法如下:
①清孔时按照施工步骤,由钻机提升排渣管在槽孔主、副孔位依次进行,一般是从远离回浆管的一端清至靠近回浆管的一端,如槽底沉淀过多,则反复清孔。
槽底含砂量较高的泥浆经泥浆净化机进行处理后返回槽孔,直到净化机的出渣口不再筛分出砂粒为止。
②清孔结束前在回浆管口取样,测试泥浆的全性能,其结果作为换浆指标的依据。
③根据清孔结束前泥浆取样的测试结果,确定需换泥浆的性能指标和换浆量。
用膨润土泥浆置换槽内的混合浆,换浆量一般为槽孔容积的1/3~1/2。
④换浆量根据成槽方量、槽内泥浆性能和新制泥浆性能综合确定。
换浆在槽孔的主、副孔位依次进行,钻机的移动方向从远离回浆管的一端至靠近回浆管的一端,并通过直径10cm的输浆管向槽孔输送新鲜泥浆。
槽底抽出的泥浆通过回浆沟进入回浆池,经过处理后再作为造孔的护壁浆液循环使用。
二期槽孔清孔换浆结束前,用刷子钻头分段洗刷一期槽孔端头的泥皮和地层残留物,以刷子钻头上基本不带泥屑,孔底淤积不再增加为合格标准。
接头钢板刷洗:
二期槽接头钢板的刷洗采用具有一定重量的钢丝刷子,通过调整钢丝绳位置的方法使刷子对接头孔孔壁进行施压,在此过程中,利用钻机带动刷子不断的由孔底至孔口进行往返运动,从而达到对孔壁泥皮进行清洗的目的。
当二期槽部位的接头钢板上凝固有混凝土时,则在液压抓斗的斗齿上下伸焊接钢板,用抓斗的斗体做配重,通过焊接钢板凿除接头钢板上饿混凝土。
接头孔壁洗刷结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑,并且孔底淤积不再增加。
槽孔清孔换浆结束后1h达到如下标准:
槽底淤积厚度≤10cm。
泥浆密度<1.15g/cm3,马氏漏斗粘度32~50s,含砂量不大于6%。
清孔验收合格后,由现场监理工程师签发清孔验收合格证后,方可进行下道工序施工。
1.1.8钢筋笼等加工及下设
在现场建造用于加工连续墙钢筋笼的混凝土平台3个,要求混凝土平台的平整度在±5mm以内,每个平台宽度8m,长度22m,以满足可以同时加工3个槽孔的钢筋笼的要求。
在混凝土平台四周预埋L型钢,型钢上刻画出钢筋笼的竖向钢筋和横向钢筋的布置线。
钢筋笼加工工艺流程:
钢筋下料→背面横向钢筋铺设→背面竖向钢筋铺设及焊接→背面剪力钢筋铺设及焊接→架立钢筋和桁架钢筋的铺设及焊接→正面横向钢筋(与架立钢筋相连接的部分)的铺设及焊接→正面竖向钢筋铺设及焊接→正面横向钢筋(与架立钢筋不相连接的部分)的铺设及焊接→正面剪力钢筋的铺设及焊接。
在加工场加工钢筋笼时,纵向受力主筋加长连接采用闪光对焊,纵向受力主筋与横向钢筋之间采用点焊,吊筋与主筋之间采用10d搭接焊。
钢筋在同一断面的接头数量不得大于50%。
接头钢板、钢筋接驳器、锚索钻孔预埋管、市政管网预留孔管等预埋件,加工焊接在钢筋笼上。
为保护预埋件安装下设后的可靠性,在钢筋接驳器、锚索钻孔预埋管、市政管网预留孔管等预埋件靠墙边缘的部位包裹塑料泡沫,外缠绕两层防水塑料带,最外面用铁丝绑扎牢固。
图5.4-4钢筋笼起吊点
接头钢板焊接时需保证加工精度,使接头板与钢筋笼能顺利对接,确保槽段连接质量。
钢筋笼两面焊接导向筋,使钢筋笼保护层厚度满足要求。
钢筋笼起吊点用Φ22钢筋制作为U型环,U型环焊接在竖向主筋上,焊缝长度10d。
下设时用载重汽车将钢筋笼运输至槽孔口,用汽车吊起吊下设。
采用起重量大于40t的吊车作为主吊,25t的吊车作为副吊。
起吊时由专人负责指挥,协调两吊车的吊装。
采取定位措施,使钢筋笼下设的平面位置及高程满足设计要求。
下设时,再次检查钢筋笼的预埋件安装定位,使接头板及后续接头箱能顺利对接,确保槽段连接质量。
钢筋笼安装允许偏差:
钢筋笼标高±10mm,钢筋笼中心位置±30mm。
1.1.9接头箱下设及起拔
一期槽钢筋笼下设后,再用吊车下设接头箱,以使接头钢板不被一期槽的混凝土包裹,在二期槽浇筑时,出露的接头钢板与二期槽的混凝土连为一体,实现地下连续墙墙段间的刚性连接。
(1)接头箱加工
接头箱采用厚度10mm的钢板加工,尺寸按在接头板内有50mm的活动空间为准。
根据该原则确定接头箱外围断面尺寸为:
长560mm,宽度450mm。
见图5.4-5。
图5.4-5接头箱横断面及下设位置
加工成4~5m长为一节。
鉴于已设置有止浆钢板,一期槽浇筑时,可能进入接头板内的混凝土或砂浆的数量不多,侵入的少量混凝土经过混浆后其强度不高,有利于接头箱的起拔,在次情况下,计划将接头箱的节间采取为具有一定活动性的连接形式,以便于接头箱能适应接头板的变形,从而更好的提高接头箱下设及起拔的成功率。
(2)接头箱下设
下设前检查接头箱底阀开闭是否正常,底管淤积泥沙是否清除,接头箱接头的卡块、盖是否齐全,锁块活动是否自如等,并在接头箱外表面涂抹润滑油。
采用吊车起吊接头箱,先起吊底节接头箱,对准端孔中心,垂直徐徐下放,一直下到销孔位置,用钢管对孔插入接头箱,继续将底管放下,使钢管担在拔管机抱紧圈上,松开公接头保护帽固定螺钉,吊起保护帽放在存放处,用清水冲洗接头配合面并涂抹润滑油,然后吊起第二节接头箱,卸下母接头保护帽,用清水将接头内圈